微机原理与接口技术PDF电子书下载

第1章　微型计算机的基础知识 1

1.1　微型计算机的基本组成 1

1.1.1　微型计算机的基本硬件构成 1

1.1.2 中央处理器、微处理器和微控制器 2

1.1.3　微型计算机系统的组成 3

1.2　微型计算机的工作原理 4

1.2.1　指令和控制器的指令部件 4

1.2.2　CPU内的寄存器 5

1.2.3　计算机的工作过程 5

1.3　微型计算机的特点、应用和发展方向 7

1.3.1　计算机的特点 7

1.3.2　计算机的应用 7

1.3.3　计算机的发展方向 8

1.4.1　进位计数制 9

1.4　计算机运算基础 9

1.4.2　进位计数制间的转换 10

1.4.3　二进制数中无符号数的运算 12

1.4.4　符号数的表示和运算 15

1.4.5　十进制数的二进制表示和运算 20

1.4.6　数的浮点表示及运算 21

1.4.7　逻辑变量的表示和运算 24

1.4.8　文字在计算机内的表示 24

习题与思考题 25

第2章　微处理器与系统结构 28

2.1　微处理器的基本结构 28

2.1.1　算术逻辑单元ALU 28

2.1.2　控制与定时部件——控制器 29

2.1.3　总线与总线缓冲器 32

2.1.4　寄存器阵列 33

2.2　Intel 8086微处理器 34

2.2.1　8086的寄存器结构 35

2.2.2　8086 CPU的功能结构 37

2.2.3　8086 CPU的引脚及其功能 39

2.3　8086中的标志寄存器和堆栈 44

2.3.1　标志寄存器 44

2.3.2　堆栈 46

2.4　8086系统的组成 47

2.4.1　存储器组织与存储器分段 47

2.4.2　输入／输出结构 51

2.4.3　总线接口部件 51

2.4.4　8086的两种组态 54

2.5　8086系统时钟和总线周期 57

2.5.1 系统时钟 57

2.5.2　总线周期 60

2.6.1　80386微处理器的主要特性 62

2.6.2　80386内部基本结构 62

2.6　80386微处理器 62

2.6.3　80386内部寄存器 64

2.6.4　80386处理器引脚信号 66

2.6.5　80386工作模式 67

2.7　80486微处理器 69

2.7.1　80486内部结构 70

2.7.2　80486 CPU的特点 70

2.7.3　80486 CPU主要引脚信号 72

2.8　Pentium处理器 73

2.8.1　Pentium处理器的特点 73

2.8.2　Pentium处理器内部框图与信号功能 74

2.8.3　80486与Pentium总线之间的主要区别 77

习题与思考题 78

第3章　指令系统 80

3.1　指令格式与寻址方式 80

3.1.1　指令格式 80

3.1.2　寻址方式 82

3.1.3　指令的分类 86

3.2　数据传送类指令 87

3.2.1　通用数据传送指令 88

3.2.2　交换指令 89

3.2.3　堆栈操作指令 89

3.2.4　地址传送指令 90

3.2.5　累加器专用传送指令 91

3.2.6　标志寄存器传送指令 92

3.3　算术运算类指令 93

3.3.1　加法指令 93

3.3.2　减法指令 95

3.3.3　乘法指令 98

3.3.4　除法指令 99

3.3.5 比较指令 100

3.4.1　单操作数逻辑指令 102

3.4　逻辑运算指令 102

3.4.2　双操作数逻辑指令 104

3.5　字符串操作指令 106

3.6　程序控制类指令 108

3.6.1　调用、转移与返回指令 108

3.6.2　条件转移指令 109

3.6.3　循环指令 112

3.6.4　中断控制指令 112

3.7　CPU控制指令 113

3.8　80X86/Pentium指令系统 115

3.8.1　80286新增指令 115

3.8.2　80386/80486新增指令 118

3.8.3　Pentium系列处理器新增指令 120

习题与思考题 122

4.1.1　字符集 126

4.1　8086系列汇编语言格式 126

第4章 汇编语言及其程序设计 126

4.1.2　汇编语言语句 127

4.2　伪指令语句 133

4.2.1　符号定义语句 133

4.2.2　数据定义语句 134

4.2.3　段定义语句 135

4.2.4　过程定义语句 139

4.2.5　分组语句 140

4.2.6　结束语句 140

4.3　部分宏指令 141

4.3.1　宏定义和使用 141

4.3.2　简化DOS段定义 145

4.4　汇编语言的编程环境 146

4.4.1　源文件编辑 146

4.4.2　汇编和连接 147

4.4.3　运行和调试 149

4.5 DOS与BIOS功能调用 150

4.5.1 什么是DOS与BIOS功能调用 150

4.5.2　DOS功能调用方法 151

4.5.3　DOS功能调用举例 152

4.5.4　BIOS中断和功能调用 158

4.6　程序设计基本方法 160

4.6.1　顺序结构 160

4.6.2　分支结构 161

4.6.3　循环结构 163

4.6.4　子程序结构 167

4.7　宏汇编语言程序设计举例 175

4.7.1　应用程序类型 175

4.7.2　应用举例 176

习题与思考题 185

5.1　存储器概述 189

5.1.1　存储器的技术指标 189

第5章　存储器及存储器子系统 189

5.1.2　存储器的分类 190

5.1.3 内存的基本组成 192

5.1.4　存储系统的层次结构 192

5.2　半导体静态存储器 194

5.2.1　SRAM存储器 194

5.2.2 UV-EPROM存储器 196

5.2.3 EEPROM存储器 197

5.2.4　闪速存储器 198

5.3　动态RAM存储器 204

5.3.1 动态RAM的基本存储单元 204

5.3.2　DRAM的管脚信号与读／写操作 204

5.3.3　DRAM的刷新 205

5.3.5 PC机的DRAM存储器 207

5.3.4　DRAM控制器 207

5.4　存储器的接口设计 214

5.4.1　存储器的接口信号 214

5.4.2　存储器设计需要考虑的问题 215

5.4.3　存储器接口举例 215

5.5　高速缓冲存储器 218

5.5.1　cache的工作原理 218

5.5.2　cache地址映射和地址变换 219

5.5.3　替换算法 221

5.5.4　cache的一致性问题——更新算法 222

5.6　虚拟存储器 222

5.6.1　虚存的概念 222

5.6.2　虚存的地址变换 224

5.6.3　虚存的替换算法 226

习题与思考题 227

6.1　概述 229

6.1.1　总线上的信息传送方式 229

第6章　总线技术 229

6.1.2　总线的分类 230

6.1.3　总线的标准化与总线规范 232

6.1.4　总线的性能指标 233

6.2　总线判决和握手技术 234

6.2.1　总线的操作过程 234

6.2.2　总线使用权的分配 235

6.2.3　总线仲裁技术 235

6.2.4　总线传输握手技术 239

6.3　PC系列微机的系统总线 242

6.3.1　ISA总线 242

6.3.2　PCI总线 251

6.4　微机常用系统总线 266

6.4.1　PC/104总线 266

6.5.1 ATA系列总线接口 267

6.5　微机常用通信总线 267

6.4.2 STD总线 267

6.5.2　SCSI总线 268

6.5.3 GP-IB/HP-IB/IEC-IB/IEEE 488总线 270

6.5.4　USB总线 271

习题与思考题 276

第7章 I/O接口与中断技术 278

7.1　I/O接口 278

7.1.1 I/O接口的重要作用 278

7.1.2　I/O接口的主要功能 279

7.1.3　I/O端口的编址方式 280

7.1.4 CPU与I/O接口之间传送信息的方式 281

7.1.5　I/O端口的地址分配 285

7.1.6　I/O端口地址译码 286

7.2　中断的基本原理 288

7.2.1 中断请求 288

7.2.2　中断判优 288

7.2.3 中断响应 291

7.2.5 中断返回 292

7.3　8086/8088的中断系统 292

7.3.1　8086/8088的中断源 292

7.2.4　中断处理 292

7.3.2　8086/8088响应中断的过程 294

7.3.3 中断向量表与中断向量号 296

7.3.4　对中断请求INTR的响应时序 297

7.3.5　中断服务程序 297

7.4　可编程中断控制器8259A 298

7.4.1　8259A基本构成与引脚信号 298

7.4.2　8259A的工作原理 300

7.4.3　8259A编程方法 308

7.4.4　8259A的初始化命令序列和各命令寄存器初始状态 312

7.5 IBM PC-XT/AT中的外部中断逻辑 313

习题与思考题 315

8.1　计时器 317

第8章　接口技术 317

8.1.1　计时器的一般工作原理 318

8.1.2　计时器的启动（触发）方式 318

8.1.3　计时器在计算机中的应用 318

8.1.4　计时器功能的改进：输入捕获和输出比较 319

8.1.5　PWM输出功能与直流马达转速控制 320

8.1.6　定时器芯片举例 320

8.2　并行传输及其接口 326

8.2.1　简单并行口 326

8.2.2　选通并行口及其联络 328

8.2.3　并行接口设计举例 329

8.2.4　通用并行接口芯片举例 331

8.2.5 三线联络举例——CENTRONICS打印接口 337

8.2.6　IEEE-488总线及其三线联络 337

8.3.2　DMA控制器的分类 339

8.3.1　DMA传输及DMA控制器 339

8.3　DMA传输和DMA控制器 339

8.3.3　源口及目的口的构成 342

8.3.4　DMAC的工作类型和DMA传输方式 342

8.3.5　DMA请求的生成方式 343

8.3.6　DMAC的时序控制能力 343

8.3.7　DMAC的块链接能力 344

8.3.8 DMAC的中断源 346

8.3.9　DMA控制器芯片举例 346

8.4　串行传输及串行接口 352

8.4.1 串行传输的应用 352

8.4.2　串行传输需要解决的问题 352

8.4.3　串行传输的信息格式 353

8.4.4　串行接口标准 355

8.4.5 串行接口芯片举例 356

8.5　模拟接口 364

8.4.6　其他串行传输协议及其接口 364

8.5.1　DAC原理 365

8.5.2　DAC芯片举例 367

8.5.3　A/D转换原理 368

8.5.4　ADC芯片举例 370

8.5.5　模拟通道的技术指标 372

8.5.6　模拟接口的工艺问题 372

习题与思考题 373

附录A　8086指令对标志位的影响 376

附录 376

附录B　ASCII码表 377

附录C　伪操作表 378

附录D　中断向量地址表 381

附录E　DOS软中断及系统功能调用 382

附录F　BIOS功能调用 388

附录G　调试程序（DEBUG） 393

参考文献 394